[發明專利]軸對稱曲面旋轉變容泵

有效

• 申請號: 201210504189.9
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102979724A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 蔣龍福;王岳平;陳寶琛
• 申請（專利權）人: 宜興市宙斯泵業有限公司
• 主分類號: F04C2/344
• 分類號: F04C2/344;F04C15/00
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 李妙英

技術領域

本發明是對軸對稱曲面旋轉變容泵的改進，尤其涉及一種不僅滑動擋板選材范圍寬，使用范圍廣，而且可以承受較高流體壓力的軸對稱曲面旋轉變容泵。

背景技術

軸對稱曲面旋轉變容泵是一種新類型旋轉容積泵，其工作效率很高，泵送效率高達70~80%，要比普通離心泵效率高出30～40%左右，尤其在小流量、高壓力工況使用，效率會比離心泵高出40%左右，例如流量20~30m³/h，揚程0.8MPa的離心泵，一般效率只有35~40%，而輸送同樣流量及揚程的軸對稱曲面旋轉變容泵，其效率高達75%左右。此外，此泵還因是容積漸變壓縮實現泵送，泵內液體線速度較低，對泵沖刷性磨損較小，因而在輸送高粘度液體、含固相物料漿體具有獨到優勢。例如使用在我國面廣量大的石油原油輸送，較現有原油輸送多級離心泵功率可以節省35%以上，是一種較理想的原油輸送泵。并且此泵可正/反向旋轉工作。

中國專利200620116360.9公開了一種曲面旋轉變容泵，基本結構如圖1、2，包括內腔呈圓筒形的泵殼1及兩端支承轉軸的裝配式泵蓋2.1和2.2，泵腔軸向中部的固定分隔盤5將泵分隔為左右二腔，與泵腔軸線重合穿過分隔盤的轉軸7，泵殼分隔盤位置對置的進液口9和出液口8，分隔盤兩側與泵腔周面轉動配合、曲面相對并相錯180度、固定在轉軸上的軸對稱曲面轉盤3.1和3.2，分隔盤進出液口中間有軸向滑槽，內插可軸向往復滑動、呈彈性可伸縮的擋板組件6，所述擋板組件6由左右擋板、中間導向塊及彈簧組成，使左右擋板呈彈性可伸縮結構，上方泵殼有擋板安裝通槽及擋板蓋板4。工作原理：分隔盤兩側曲面相向、曲面錯位180度的軸對稱曲面轉盤同步旋轉，在滑動擋板兩側分別產生容積減少(排出)和容積增加(吸入)，左右共有2個排出工作腔，2個吸入工作腔，通過分隔盤上導液凹槽對外排出和吸入流體，從而實現泵的排、吸連續輸送。滑動擋板在分隔盤軸向滑槽中往復運動，由同步旋轉對置相錯180度的曲面轉盤曲面推動。然而此結構只是提出了一種軸對稱曲面旋轉變容泵的設想，由于缺少工程運行考慮，使得按此設計制作的變容泵，在工程中缺乏實際應用價值，特別是使用壽命短，通常有效工作不超過20天，因而導致該變容泵實際發明多年，只是停留在理論階段，至今未有達到滿足實際工程運行需要的泵投入市場，所以市場沒有該泵實際存在，泵工程手冊上也未有報導，全國原油輸送泵至今仍采用效率較低的多級離心泵。

例如：分隔高、低壓的軸向滑動擋板寬度與曲面轉盤工作半徑相同，伸出分隔盤的滑動擋板完全由分隔盤滑槽單邊線支撐。而滑動擋板兩側高低壓力差較大，通常高達1MPa及以上，伸出分隔盤的滑動擋板單邊支撐受力，對滑動擋板材料抗折強度要求很高，所以只能采用抗折強度高的金屬，因而限制了一些耐腐性好、摩擦系數低的非金屬材料，如改性超高分子量聚乙烯、改性聚四氟乙烯、聚苯硫醚等塑料作滑動擋板(因抗折強度低，單邊受力易彎曲變形，尤其在輸送有溫度介質(60℃及以上)，0.8MPa就發生變形，進而影響正常滑動)，同時也限制了旋轉變容泵不能用于輸送腐蝕性介質，并且金屬滑動擋板也只能承受不超過1.2MPa工作壓力。其次，滑動擋板單邊受力，擋板與分隔盤滑槽端面受力點集中于一縱線，造成擋板往復滑動時局部阻力增大，容易造成擋板卡死或損壞擋板，并且還會增加無用軸功率消耗。再就是，滑動擋板主要功能是分隔高低壓區，因此在保證強度下，擋板厚度越薄，泵的有效容積越大；但為抵抗單邊承受較高壓力不彎曲，必須增加擋板厚度，從而降低了泵的有效容積。此外，金屬滑動擋板端部凸條或滾輪持續與金屬曲面轉盤曲面摩擦，兩者同為硬質材料磨損嚴重，導致滑動擋板和曲面轉盤使用壽命縮短。分隔盤功能僅是將筒形泵腔分隔成左右二腔，為盡可能減小泵體積及重量，理論上分隔盤只需達到強度的最小厚度，然而這樣又導致滑動擋板移動軸向滑槽較短，而過短的軸向滑槽又會影響擋板可靠滑移；為確保滑動擋板可靠往復移動，必須加厚分隔盤厚度，通常分隔盤厚達50~120mm，這樣又增加了泵體積和重量。

上述不足仍有值得改進的地方。

發明內容

本發明目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種不僅滑動擋板移動靈活，而且可以承受較高流體壓力，并且能增加選材應用，使用范圍寬的軸對稱曲面旋轉變容泵。